LED Дисплейлер Қалай Жасалады: Шығару Процесі мен Технологиялардың Түсіндірмесі

Цифрлық LED Дисплей Дегеніміз Не? Негізгі Анықтама және Өзінен Сәуле Шығару Артықшылығы

Цифрлық LED Дисплейге Қарсы LCD/OLED: Негізгі Архитектура мен Жарық Шығару

LED экрандар басқа көрсеткіш технологиялардан ерекшеленеді, себебі әрбір шағын пиксель өзінің жарығын шағын жартылай өткізгіш компоненттер арқылы туғызады. Дәстүрлі LCD панельдерге біз көретін нәрсені басқару үшін сұйық кристалл қабаттары мен олардың артындағы жеке LED жарықтандырудың болуы қажет. OLED технологиясы да өзі жарық шығарады, бірақ Indium Gallium Nitride немесе Aluminum Indium Gallium Phosphide сияқты дәстүрлі LED-дегі бейорганикалық материалдардың орнына органикалық материалдарды қолданады. Бұл LED дисплейлердің құрылу тәсілі оларға нақты артықшылықтар береді. Олар сыртта қолдану үшін шамамен 10 000 нитке дейінгі түбірлі жарықтылық деңгейіне жетуі мүмкін, 160 градустан астам экстремал бұрыштардан қарағанда да жақсы көрінуін сақтай алады және уақыт өте келе басқа нұсқаларға қарағанда тез солмай, жарықтылығын тұрақты сақтайды.

Өзі шығаратын принцип: RGB LED пиксельдер артқы жарық пен сүзгілерсіз қалай жарық шығарады

RGB субпиксель өзінің кішкентай шамындай жұмыс істейді. Ток диодтың арнайы өту аймағы арқылы өткенде сиқыр пайда болады. Электрондар сол жерде тесіктермен кездесіп, электрлік люминесценция деп аталатын құбылыс арқылы фотондар деп аталатын жарық бөлшектерін тудырады. Бұл жүйенің ерекшелігі неде? Басқа дисплейлерге қажет болатын артқы жарық, поляризаторлар немесе түс сүзгілері сияқты қосымша компоненттерге мүлде мұқтаж болмайды. Бұл әр пиксельді жеке басқаруға мүмкіндік береді. Пиксельдер толығымен өшірілуі мүмкін болғандықтан, қараңғы деңгейлер терең болады. Түстер де дәл қалады, себебі оларды бұрмалайтын сүзгілер жоқ. Нәтижесінде дәстүрлі экран технологияларымен салыстырғанда бейненің сапасы бірнеше есе жақсаяды.

LED дисплейді өндіру процесі: Жартылай өткізгіш пластинасынан бастап интегралды модульге дейін

LED чипін жасау: Эпитаксиялық өсу, пластина өңдеу және кристаллдарды сұрыптау

Өндіру процесі металорганикалық химиялық булы тұндыру немесе қысқаша MOCVD арқылы эпитаксиалды өсу деп аталатын нәрседен басталады. Бұл сапфир немесе кремний карбиді негіздерінде жүреді және соңында AlInGaP материалдарынан қызыл жарық, жасыл тондар немесе InGaN қосылыстарына тән көк сәулелер алуға болатын кристалды қабаттар пайда болады. Келесі кезекте микрон деңгейіндегі ұсақ тізбек үлгілерін жасау үшін плазмалық әсер ету әдістерімен фотолитография жүргізіледі. Содан кейін материал ішіндегі тасымалдаушылардың қайта қосылуын жақсартуға көмектесетін легирлеу сатысы келеді. Бәрі жеке бөлшектерге бөлінгеннен кейін автоматтандырылған жүйелер жарықтың деңгейі мен толқын ұзындығының тұрақтылығы тұрғысынан әрбір микро LED дайындамасын тексереді. Тек қатаң ±2нм түс допусына сәйкес келетіндер ғана сапа тексеруінен өте алады. Бұл тексеру абсолютті маңызды, себебі тіпті бір ғана чип түсі дұрыс келмесе, олар кейінірек үлкен дисплей модульдеріне жиналған кезде байқалатын сәйкессіздіктерге әкеліп соғуы мүмкін.

Тауар қаптамасы мен жинау: SMD басымдығы, жылулық дизайн және автоматтандырылған калибрлеу

SMD қаптама өндірісті масштабтау мен жылу мәселелерін шешу мүмкіндігіне байланысты нарықта үстемдік құрып отыр. Қазіргі заманғы өндіріс микрондық дәлдікпен керамикалық немесе FR4 материалдарына LED кристалдарын дәл орналастыра алатын жоғары дәлдіктегі пик-энд-плейс машиналарына сүйенеді. Істеп тұру температурасын бақылау үшін, әдетте LED-тердің жұмыс температурасын 85 градус Цельсийден төмен ұстау үшін алюминий негізіндегі PCB-лер мен арнайы жылулық салфеткалар қолданылады, бұл уақыт өте қуаттылық шығысын сақтау үшін өте маңызды. Барлығы жиналғаннан кейін, автоматтандырылған жүйелер әрбір жеке LED-тің түс қасиеттерін тексеріп, олар арқылы өтетін токты нақты уақыт режимінде реттейді. Бұл барлық құрылғыларда түстердің біркелкі болуын қамтамасыз етеді, сондықтан көршілес орналасқан LED-тердің арасында жарықтық немесе түс ықпалында көрінетін айырмашылықтар болмайды.

Шкафтың Интеграциясы: Құрылымдық Инженерия, Электрмен Жабдықтауды Тарату және IP-деңгейі бойынша Сырғау

Модульдер Табиғат ана қандай әсерлерін тигізсе де, шыдай алатындай етіп әрекет ететін ерекше жасалған алюминий шкафтарға сәйкес келеді. Біз осы рамаларды 150 километр/сағат жылдамдықпен соғатын желдерге дейінгі әсерлерге ұшыраған кезде олар қалай шыдайтынын тексеру үшін элементтерді шекті элементтерді талдау бағдарламасы арқылы өткіземіз. Қуат жүйелерінде резервтік компоненттер бар, сондықтан үлкен орнатулар бойынша кернеу деңгейінде шамамаған ауытқулар болмайды. Сыртқы ортаға орнатылған кезде, осы шкафтар суға төзімді материалдар мен сығылған прокладкалардан жасалған ерекше сақтандырғыштар арқасында IP65 қорғаныс деңгейіне ие болады. Бұл комбинация кір бөлшектерінің ішке түсуін болдырмауға және күшті жаңбыр жауған кезде су ішке түсуін тоқтатуға мүмкіндік береді. Жөнелтуден бұрын әрбір шкаф экстремалды орталарды модельдеу үшін қатаң тестілеу жағдайларынан өтеді. Олар минус 30 градустан 60 градусқа дейінгі температура ауытқуларына ұшырайды, сонымен қатар біз оларды толығымен бір тәулік бойы суға малыстырамыз. Бұл сынамалар үлкен спорт ареналарында, жүрдек көлік орталықтарында немесе жабдық қиын жағдайларға қарамастан қатесіз жұмыс істеуі қажет болатын басқа да кез-келген жерде орнатылған кезде сенімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.

LED дисплейдің пиксельдік архитектурасы мен түс ғылымы

RGB субпикселдік орналасу: Тікелей шығаратын геометрия, пиксельдік қадамның маңызы және көру бұрышын оптималдау

Пикселдер көк, жасыл және қызыл диодтардан тұрады, олар жақсы жарық араластыру үшін және бұрыштан қарағанда пайда болатын қатты түстік ығысуын азайту үшін әдетте алтыбұрыш тәрізді болып белгілі бір тәсілмен орналасады. Пикселдердің арасындағы арақашықтық, яғни миллиметрмен өлшенетін пикселдік дабыл, кескіннің қаншалықты анық болуына және адамның кескінді түсінікті көруі үшін қаншалықты жақын тұруы керек екендігіне үлкен әсер етеді. Осы сандарға назар аударыңыз: P1.2 рейтингі бар дисплейлер шамамен квадрат метрге 694 мың пиксел орналастырады, ал P4.8 модельдері тек шамамен 44 мыңға жетеді. Өндірушілер пикселдерді шаршы емес, алтыбұрыш тәрізді орналастырған кезде, көрушілер тікелей қарамаған кезде де түстер тұрақты қалпында сақталады. Бұл залдың жан-жағында немесе люкс бокстардың артында отырған көрушілер үшін өте жақсы жұмыс істейді. Ең жақсысы — түстік мәселелерді шешу үшін қосымша қабаттар немесе арнайы пленкалар қажет емес.

Түстік Дәлдік Түсіндірмесі: Жартылай өткізгіш Материалдары (InGaN, AlInGaP), Түстік Диапазон Қамтылуы және Ақ Нүкте Тұрақтылығы

Дәл түстердің кілті материалдар ғылымының терең жерінде жатыр. Көк және жасыл түстер үшін өндірушілер индий галлий нитридінің (InGaN) қабаттарына сүйенеді, ал қызыл түс алюминий индий галлий фосфидінен (AlInGaP) шығады. Бұл материалдар нақты таңдалды, себебі олар жарық толқын ұзындықтарын дәл басқаруға мүмкіндік береді және таза, таза түс шығысын сақтайды. Жоғары сапалы эпитаксиялық әдістермен дұрыс орындалған жағдайда, дисплейлер 90-110 пайызға дейінгі NTSC гамутын қамтуы мүмкін. Бұл көбінесе стандартты LCD экрандардың қамтитын деңгейінен шамамен 40 пайызға жақсырақ. Зауыттар табиғи материалдың біркелкі еместігін үйлестіру үшін ұқыпты калибрлеу процестерін қолданады. Олар ақ нүктелердің стандартты D65 сілтеме нүктесінен қаншалықты ауытқитынын тексеріп, кейін әр диодтың тогын жеке-жеке реттейді. Бұл түс қателерін ΔE<3 деңгейінде, тіпті 10 000 нитке дейінгі жарықтық спектрінің барлық аясында сақтайды. Тіпті жоғары жарықтықтың әсерінде болса да, бұл дисплейлер түс бүтіндігін сақтайды.

LED дисплей сапасын анықтайтын негізгі өнім көрсеткіштері

Пиксельдің қадамы, ажырату қабілеті және көру арақашықтығы: ішкі және сыртқы ортаға арналған LED дисплейлерді таңдау бойынша практикалық нұсқаулар

Экрандағы пиксельдердің өлшемі нәрселер қаншалықты анық көрінетінін және қандай орнату түрі ең жақсы жұмыс істейтінін анықтауда үлкен рөл атқарады. Біз 2,5 мм-ден кіші пиксельдік қашықтықтар туралы сөйлескенде, олар басқару бөлмелерінде немесе дүкендерде бейне қабырғалар орнату сияқты адамдар жақын тұратын ішкі кеңістіктер үшін өте жақсы. Бұл экрандар адамдар бір метрден он метрге дейін қашықтықта тұрған кезде жақсы жұмыс істейді. Керісінше, P4-тен P10-ға дейінгі үлкен қадамдар көбінесе сыртқы тақталар немесе стадиондардағы дисплейлер сияқты 100 метрден аса қашықтықтан қараған кезде жарықты сақтауға, ұзақ қызмет етуге және қол жетімділікке назар аударады. Мұнда есте сақтауға ыңғайлы құрал бар: жеке пиксельдерді көрмейтін етіп экраннан адамның болуы керек минималды қашықтықты алу үшін пиксельдік қадамды миллиметрмен 1000-ға көбейтіңіз. Мысалы, P3 дисплей үшін, ешкім үш метрден жақынырақ болғанда шаршыларды көргісі келмейді. Ішкі орнатулар үшін мәтін оқылатын болуы үшін көбінесе 1920x1080-нан жоғары болатын ажырату қабілеті қажет. Алайда, сыртқы ортада экрандар күндізгі жарық пен басқа да қоршаған ортаның жарық көздеріне қарсы тұру үшін 5000 ниттен жарықырақ және жақсы контрасттық қатынасқа ие болуы керек.

Жаңарту жиілігі, Градациялық тереңдік және PWM бақылау: Секірулерсіз қозғалысты және телебағдарлама деңгейіндегі бейнені қамтамасыз ету

Гц-пен өлшенетін жаңарту жиілігі экрандағы қозғалыстағы кескіндердің қаншалықты анық көрінетінін анықтайды. Әрекетке толы сцналарды қарау кезінде 1920 Гц-тан төмен жиіліктері бар дисплейлерде шағылу пайда болуы мүмкін, ал кәсіби орнатуларда көрінетін ақауларсыз тікелей спорттық трансляциялар немесе студиялық жұмыстарды жүргізу үшін кем дегенде 3840 Гц қажет. Сұр түстердің тереңдігіне келетін болсақ, бұл дисплейдің қара мен ақ арасында өндіре алатын түстердің деңгейлерінің санын білдіреді. 14 биттік жүйе әрбір түстік канал бойынша шамамен 16 мың әртүрлі интенсивтілік деңгейін береді, яғни қараңғыдан жарық аймақтарға өту кезінде көрінетін жолақтар болмайды. Импульсті ені модуляциясы немесе жиі PWM импульсті LED жарықтарын жиі қосып-өшіру арқылы жарықтық деңгейлерін реттеуге негізделген. Егер жиілік 1000 Гц-тан төмен болса, адамдар уақыт өте келе шаршауға әкелетін жыпылықтауды байқауы мүмкін. Бірақ өндірушілер 3000 Гц-тан жоғары жиілікке шыққан кезде, олар HDR мазмұны үшін көптеген тегіс қараңғылату эффектілерін және жақсы қолдауды алады. Бұл телеарнадағы трансляция орындарында немесе дәрігерлер диагностика үшін дәл визуалды ақпаратқа сүйенетін ауруханалар сияқты кескін сапасы өте маңызды болатын орындарда үлкен маңызға ие.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Пиксельдік қашықтық деген не және неге ол маңызды?

Пиксельдік қашықтық — бұл пикселдер арасындағы миллиметрмен өлшенетін цифрлық LED дисплейдегі қашықтық. Бұл кескіннің сапасына және жеке пикселдерді көрмейтіндей көру қашықтығына әсер етеді. Кіші пиксельдік қашықтықтар көрерлер жақын орналасқан ішкі қолданыстар үшін қолайлы, ал ұзын көру қашықтығы бар сыртқы орындар үшін үлкен қашықтықтар тиімді.

LED технологиясы LCD және OLED-ден қалай ерекшеленеді?

LED технологиясы органикалық материалдарды қолданатын OLED экрандар мен артқы жарықтандыруды қажет ететін LCD экрандардан өзгеше, жартылай өткізгіш компоненттер арқылы жарық шығаратын өзі жарық шығаратын пикселдерді қамтиды. Бұл LED экрандарға қосымша сүзгілерсіз жоғарырақ жарықтық деңгейі мен жақсырақ түс дәлдігі сияқты артықшылықтар береді.

LED дисплейлердің негізгі өнімділік көрсеткіштері қандай?

LED дисплейлердің негізгі өнімділік көрсеткіштеріне пиксель аралығы, түрлілік, жаңарту жиілігі, градациялық тереңдік және PWM-бақылау жатады. Бұл факторлар дисплейдің анықтығын, жарықтығын, түстер дәлдігін және қозғалыс тізбегін тегіс өңдеу қабілетін анықтайды.